Введение (постановка задачи и актуальность). Автомобили с бензиновыми двигателями генерируют значительное количество углеводородов в виде паров топлива, выделяющихся в результате испарения из топливной системы, основным элементом которой является топливный бак, современные требования к предельному уровню выбросов в результате испарения значительно ужесточаются. При этом параметры процесса парообразования и количество топливных испарений определяются динамикой нагрева топлива в баке на различных режимах эксплуатации автомобиля. Цель исследований – разработать энергетическую модель «топливный бак автомобиля», приведя её к открытой термодинамической системе, обменивающейся с окружающей средой и энергией, и веществом при переменном количестве топлива в баке.

Методология и методы. Выполнен анализ тепловых потоков, подведённых к топливному баку и отведённых от него. В результате решения уравнений для открытой и закрытой термодинамических систем получены параметры, характеризующие теплотехнические свойства топливного бака. Результаты и научная новизна. Предложены дополнительные комплексные параметры, основными из которых являются: теплоотдача бака; теплоёмкость бака; подводимый тепловой поток; скорость изменения теплоёмкости; время опорожнения бака; фактор ускорения нагрева топлива; максимальная скорость изменения температурного напора. Также для оценки теплоэнергетических свойств топливного бака предложен дополнительный параметр отношения площади поверхности сферы к площади поверхности бака, имеющего такой же объём, как сфера, позволяющий оценить теплоотдачу топливного бака в окружающую среду.

Практическая значимость. Получены уравнения, позволяющие оценивать уровень температуры топлива в зависимости от теплотехнических свойств и формы топливного бака при отсутствии и наличии управления бензонасосами.

Введение (постановка задачи и актуальность). Пуск двигателя внутреннего сгорания (ДВС) при отрицательных температурах окружающего воздуха затруднён по ряду причин. Снижение испаряемости бензинов приводит к оседанию жидкого топлива на стенках цилиндров, вследствие чего воспламенение топливно-воздушной смеси затруднено или невозможно. Другой причиной является уменьшение геометрических размеров зазоров в подшипниках скольжения. Это следствие использования в конструкции двигателя материалов с различными коэффициентами температурного расширения. Высокая кинематическая вязкость масла создаёт более высокое гидравлическое сопротивление в системе. Данные факторы усложняют поступление моторного масла к парам трения, что может привести к сокращению ресурса подшипников и преждевременному выходу двигателя из строя.

Цель исследований – определение оптимального режима предпускового прогрева с точки зрения энергоэффективности процесса и сохранения ресурса двигателя.

Методология и методы. Для контроля теплового состояния произведено оснащение измерительным оборудованием ДВС и контура охлаждения. Осуществлялась регистрация показаний датчиков температуры, давления и объёмного расхода. Для реализации приводимых в статье режимов предпускового прогрева использовался инженерный блок управления двигателем, позволяющий вносить изменения в базовую конфигурацию программного обеспечения.

Результаты и научная новизна. Предложен альтернативный способ предпускового прогрева, включающий предварительный прогрев водомаслянного теплообменника двигателя и позволяющий сократить время достижения минимально допустимого давления масла на входе в главную магистраль двигателя во время холодного пуска. В статье даны описания штатного и предлагаемого циклов предпускового прогрева, их оценка в соответствии с приведёнными критериями. Представлены экспериментальные данные предпусковых прогревов и холодных пусков при температуре окружающего воздуха –40°С. Экспериментально доказана необходимость прогрева штатного водомасляного теплообменника двигателя перед холодным пуском, приведены кривые изменения давления на входе в главную масляную магистраль в зависимости от режима предпускового прогрева. Практическая значимость. Снижение негативного воздействия холодного пуска на ресурс ДВС.

Введение (постановка задачи и актуальность). Имеющиеся методики испытаний систем автоматического экстренного торможения (САЭТ) не учитывают особенности российских условий эксплуатации (освещение, погодные условия, реальную статистику дорожно-транспортных происшествий (ДТП) и т.п.). Поэтому необходима обоснованная адаптация и коррекция подобных методик.

Цель исследования – разработка и опробирование методики испытаний эффективности действия САЭТ с функцией предотвращения наезда на пешехода.

Методология и методы. Применены методы статистических исследований и математического анализа статистических данных о ДТП. На основании статистики ДТП с наездом на пешехода в 2020 г. в Российской Федерации были установлены самые распространённые сценарии и условия наезда на пешехода. На основании этих данных предложены типы испытаний систем автоматического экстренного торможения (САЭТ) с функцией предотвращения наезда на пешеходов. Испытания САЭТ планируется проводить в светлое и тёмное время суток, без искусственного освещения.

Результаты и научная новизна. Научную новизну представляет методика оценки эффективности действия САЭТ при работе по цели «взрослый пешеход». Критерием оценки эффективности действия САЭТ является предельная скорость, при которой возможно предотвращение наезда на пешехода. Итоговая оценка эффективности действия определяется с учётом коэффициента весомости каждого типа испытания. Коэффициенты весомости обосновываются реальной статистикой ДТП. Представлены результаты испытаний эффективности действия САЭТ автомобиля Toyota RAV4, выполненных по разработанной методике. Представлена параметрическая запись заезда, характеризующая особенности функционирования САЭТ автомобиля Toyota RAV4.

Практическая значимость. Разработанная методика может быть взята за основу для формирования российского национального рейтинга безопасности новых автомобилей RuNCAP.

Введение (постановка задачи и актуальность). В связи с интенсивным развитием и внедрением систем дистанционного управления транспортными средствами с различной степенью автономности движения актуальным становится вопрос обеспечения требуемого уровня безопасности. При транспортировке крупногабаритных и тяжеловесных грузов вне дорог дистанционно управляемыми гусеничными поездами целесообразно применять методы натурно-математического моделирования для оценки показателей эксплуатационных свойств гусеничных поездов, связанных с недетерминированными управляющими воздействиями водителя-оператора, на этапе проектирования.

Цель исследования – оценка управляемости гусеничных поездов для перевозки грузов вне дорог с использованием комплекса натурно-математического моделирования.

Методология и методы. Для оценки управляемости гусеничных поездов сформированы требования математической модели для комплекса натурно-математического моделирования, с учётом которых разработана математическая модель движения гусеничного поезда. Используя метод натурно-математического моделирования, производится оценка управляемости гусеничного поезда при движении по траектории типа «змейка».

Результаты и научная новизна. Методы, представленные в настоящей работе, и разработанная математическая модель, пригодная для использования в комплексе натурно-математического моделирования, позволяют на этапе проектирования определять показатели эксплуатационных свойств гусеничных поездов, связанных с недетерминированными управляющими воздействиями водителя-оператора и с возмущающим воздействием со стороны дорожно-грунтовых условий. Новизна работы заключается в разработанной математической модели и возможности её применения в комплексе натурно-математического моделирования для исследования эксплуатационных свойств и нагрузочных режимов беспилотных гусеничных поездов. В результате проведённого исследования произведена оценка управляемости гусеничных поездов при движении по траектории типа «змейка» и оценка нагруженности трансмиссии гусеничных поездов.

Практическая значимость. Разработанная математическая модель позволяет на этапе проектирования определять показатели эксплуатационных свойств гусеничных поездов с использованием комплекса натурно-математического моделирования. Кроме этого, при выполнении виртуальных заездов можно получить данные о режимах работы трансмиссии и выбрать требуемые её характеристики.

Введение (постановка задачи и актуальность). Результаты математического моделирования процессов функционирования автомобилей, их агрегатов, механизмов и систем сильно зависят от значений используемых параметров расчёта, например от силового радиуса колеса. В качестве силового радиуса колеса с эластичной шиной в настоящее время исследователи применяют как радиус ведущего колеса, так и динамический радиус. Статья посвящена решению вопроса о том, какой радиус является силовым у колеса с эластичной шиной.

Цель исследования – оценка влияния выбора силового радиуса колеса на результаты математического моделирования характеристик продольного сцепления шин с опорной поверхностью.

Методология и методы. Применены методы математического моделирования, экспериментальных исследований, сравнительного анализа результатов экспериментальных и аналитических исследований.

Результаты и научная новизна. Получены и сравнены экспериментальные зависимости коэффициентов продольного сцепления шины от проскальзывания с использованием в качестве силового радиуса колеса как динамического радиуса, так и радиуса качения в ведомом режиме.

Практическая значимость. Уточнение параметров математических описаний сцепных характеристик шин, и, как следствие, существенное снижение погрешностей результатов расчёта.

Введение (постановка задачи и актуальность). В настоящее время разработка технических продуктов, особенно настолько сложных, как современный автомобиль, требует решения огромного количества задач. Для этого создаются новые методы исследования, позволяющие проводить испытания автотранспортных средств или его компонентов одновременно на нескольких площадках разработчиков в среде X-in-the-Loop.

Цель исследования – повышение точности проведения виртуально-физических испытаний в среде X-in-the-Loop путём экспериментального поиска оптимального места установки термоанемометра на стенд исследования системы термостатирования, для определения среднего значения расхода воздуха в каждый момент времени.

Методология и методы. Проведено экспериментальное исследование и выполнен анализ потоков набегающего воздуха через радиатор системы термостатирования.

Результаты и научная новизна. При помощи изложенного способа выбрано расположение термоанемометра, а также определена корректировка, необходимая в математической модели, для проведения виртуально-физических испытаний системы термостатирования в среде X-in-the-Loop. Практическая значимость. Полученные результаты позволяют с высокой точностью проводить виртуально-физические испытания системы термостатирования в среде X-in-the-Loop, в частности имитацию условий движения автотранспортного средства (скорость и расход набегающего потока воздуха) в реальном времени.

Введение (постановка задачи и актуальность). В настоящее время мало внимания уделяется анализу работы климатических систем в транспортных средствах, в то время как затраты энергии на поддержание комфортной температуры в салоне в некоторых условиях составляют большую часть. В некоторых случаях недостаток энергии приводит к использованию дизельных отопителей. В связи с этим оценка влияния климатической системы на расход энергии является актуальной задачей на сегодняшний день.

Основной целью данной статьи является расчёт и анализ удельных расходов в различных температурных условиях на примере пассажирского электробуса категории М3.

Методология и методы. В статье приведены методы построения математической модели температурного воздействия на воздух внутри транспортного средства при помощи уравнения теплового баланса. Также для построения модели движения транспортного средства был использован метод тягового баланса автомобиля.

Результаты и научная новизна. В результате моделирования движения электробуса по циклу OCB были определены затраты энергии при температурах от –40°С до +40°С. Наибольшие расходы энергии зимой при –40°С составляют 2,63 кВт·ч/км.

Практическая значимость. Данная статья позволяет в первом приближении определить удельные расходы для пассажирского транспортного средства категории М3, а также даёт возможность построить математическую модель на основе известных методов, для определения затрат энергии на любом типе колёсного транспортного средства.

Введение (постановка задачи и актуальность). Новые нормы по экологической безопасности транспортных средств, которые планируется ввести в странах Европейского Союза (ЕС) с 2025–2026 гг., предполагают агрессивные сценарии предельных значений выбросов вредных веществ в сочетании с новыми условиями испытаний в реальной эксплуатации. Для традиционной силовой линии с двигателем внутреннего сгорания (ДВС), являющегося на сегодня основным источником энергии для автомобильной техники, новая экологическая концепция ставит амбициозные задачи: высокая эффективность (КПД более 50%), ультранизкий расход топлива и ультранизкие выбросы (СО₂, NO_x, PM).

Цель исследования – провести анализ перспективных требований к колёсным транспортным средствам по топливной экономичности и экологической безопасности, сформировать основные направления развития ДВС для выполнения этих требований.

Методология и методы. Аналитический метод исследования: анализ рынка коммерческих двигателей, проектов мировых программ по ужесточению требований экологической безопасности колёсных транспортных средств, исследование работ по основным направлениям развития ДВС. Результаты. Проанализированы перспективные требования к ДВС, сформирована концепция развития, предложены облик перспективного ДВС и системы нейтрализации отработавших газов (СНОГ).

Практическая значимость. Результаты исследования могут быть использованы при формировании требований и основных направлений научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ при создании новых поколений ДВС.

Введение (постановка задачи и актуальность). Статья посвящена изучению моторного масла в ходе многочисленных моторных и автомобильных испытаний, поэтому носит обзорный характер и рассматривает общие вопросы оценки износа двигателя по состоянию моторного масла. В статье рассматриваются режимы работы масла в двигателе, физико-химические показатели масла, влияние присадок на сохранение этих показателей, вопросы организации мониторинга состояния двигателей и масел. Задачи исследования – изучение влияния основных показателей моторного масла на работу двигателя и обозначение основных особенностей при организации мониторинга состояния двигателя.

Цель исследования – рассмотреть общие вопросы оценки износа двигателя по состоянию моторного масла.

Методология и методы. Применён аналитический метод исследования.

Результаты и научная новизна. Рассмотрены основные показатели моторного масла и факторы, влияющие на их изменение. Обозначены критерии состояния моторного масла, способные помочь в оценке состояния двигателей, при проведении физико-химических анализов. Для установления источника износа требуется наблюдение за группой показателей. Рассмотрены основные особенности организации мониторинга состояния моторного масла. Мониторинг начинает проводится уже на этапах разработки двигателя, масла и других жидкостей.

Практическая значимость. Моторное масло как носитель информации можно использовать для улучшения показателей надёжности двигателей внутреннего сгорания и продления их ресурса. Подобно анализу крови, благодаря которому можно сделать выводы о правильности работы человеческого организма, физико-химические исследования моторного масла позволяют оценить корректность работы отдельных узлов двигателя, выявить неисправности и предотвратить поломки, продлив срок эксплуатации двигателя.